植生袋覆綠技術(shù)及其在礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

金鼎

摘 要：結(jié)合陜西省韓城市采煤沉陷區(qū)地形和巖石特點(diǎn)，在其生態(tài)修復(fù)方案中采用植生袋覆綠技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了治理區(qū)的可持續(xù)性生態(tài)防護(hù)。植生袋覆綠技術(shù)的成功應(yīng)用提高了生態(tài)修復(fù)與農(nóng)業(yè)重建的效率，也為同類型的礦山、礦區(qū)的治理和修復(fù)提供了經(jīng)驗(yàn)和參考。

關(guān)鍵詞：植生袋；生態(tài)修復(fù)；礦區(qū)治理；覆綠工程

1 植生袋覆綠技術(shù)

隨著人們對(duì)可持續(xù)性生態(tài)防護(hù)理念的認(rèn)識(shí)和意識(shí)的加強(qiáng)，植生袋植生技術(shù)越來(lái)越多地運(yùn)用于低緩型邊坡的生態(tài)綠化工程中。植生袋，又稱生態(tài)袋，是荒山、礦山修復(fù)、公路等邊坡綠化中重要的施工方法之一[2]，也是巖石邊坡復(fù)綠工藝中發(fā)展較早且運(yùn)用比較成熟的一種生態(tài)植生方法。植生袋植生相較于噴薄植生和客土移苗移栽等生態(tài)防護(hù)形式，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）造價(jià)較低，施工便捷；2）土層厚，植被出苗率高，尤其利于灌木種子的生長(zhǎng)[3]；3）養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單且周期較短，防護(hù)穩(wěn)定性較高。

植生袋由培養(yǎng)土、植物種子、可降解包裝袋組成。植生袋分四層，最外為尼龍纖維網(wǎng)，次外層為一定克數(shù)的無(wú)紡布，中層為植物種子，次內(nèi)層為能在短期內(nèi)自動(dòng)分解的無(wú)紡棉纖維布（或者紙漿層）。植物種子按照比例附著在兩層可降解的紙之間，紙下墊有滿足植株幼苗期生長(zhǎng)的土壤與長(zhǎng)效肥等拌合物。隨著袋內(nèi)植物的出苗、生長(zhǎng)，植株的根系織成一張網(wǎng)將回填土穩(wěn)固，進(jìn)一步將邊坡環(huán)境逐步還原成自然狀態(tài)[4]。

2 礦區(qū)地形及巖石特征

韓城市采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)與農(nóng)業(yè)重建PPP項(xiàng)目工程，共分為5個(gè)治理區(qū)，設(shè)計(jì)總投資19.05億元，包含西部沿山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理、采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)、農(nóng)業(yè)重建三大工程。整個(gè)項(xiàng)目包括510公頃沉陷影響區(qū)危巖體及塌滑體治理以及9.52萬(wàn)畝植被恢復(fù)工程。

治理區(qū)面積廣且地形復(fù)雜，項(xiàng)目的大多數(shù)治理區(qū)均含有遺留采坑和高陡邊坡，且?guī)r體多為碎巖不宜植生。采用傳統(tǒng)的野外測(cè)量，效率低下且存在一定的安全隱患。因此，本文以項(xiàng)目中英山治理區(qū)為例，應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)治理區(qū)地形圖的高效安全測(cè)繪，應(yīng)用植生袋覆綠技術(shù)實(shí)現(xiàn)治理區(qū)的可持續(xù)性生態(tài)防護(hù)。

在項(xiàng)目中綜合實(shí)施地形整治、覆綠等技術(shù)，與西部沿山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理工程緊密結(jié)合，降低了治理區(qū)地形測(cè)繪和生態(tài)修復(fù)的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和難度，提高了治理效率，具有重要的工程實(shí)際意義。

3 植生方案及流程

3.1植生袋植生前期準(zhǔn)備工作

英山治理區(qū)共分5個(gè)采石場(chǎng)。其中1#采石場(chǎng)治理面積約0.18km2，開(kāi)采面東西寬約270m，平均高度55m。巖性以碳酸鹽巖為主，礦體呈層狀，沿北東—南西走向延伸，傾向西北，傾角20°～30°。礦體主要為色中厚層狀鮞狀礫屑石灰?guī)r，夾泥灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r；灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖，夾泥灰?guī)r。巖體出露厚度大，約150m。礦體延伸長(zhǎng)度及厚度較穩(wěn)定。

（1）邊坡修整。1#采石場(chǎng)內(nèi)陡坡巖體破碎，含大量碎石土，后緣較平有放坡空間，結(jié)合地形地質(zhì)條件針對(duì)山體形狀從兩個(gè)面進(jìn)行放坡治理。放坡坡度為1：1，每8m設(shè)置一條3m寬?cǎi)R道。通過(guò)斷面法求得1#采石場(chǎng)填方量約為25545m3，采用分層碾壓的方式保證回填土的壓實(shí)度為0.93～0.95。

（2）可行性分析。根據(jù)理正軟件模擬分析治理方案的穩(wěn)定性和可行性的結(jié)果，在坡腳修建滿足穩(wěn)定要求的C25混凝土擋墻（規(guī)格為：高3m，頂寬1m，底寬2.5m，面坡斜率1：0.45，背坡斜率1：0.05，埋深1m）。

（3）坡面整平。將分層碾壓后的回填土坡面進(jìn)行修正，除去坡面的雜物，保證其表面干凈平整[5]；

（4）由于本次坡面（坡度為1：1）設(shè)計(jì)較陡，還須采用特制的Ф32mm鋼筋進(jìn)行錨固，鋼筋的一端制作成螺旋紋錨進(jìn)基巖，另一端預(yù)留40cm并呈環(huán)狀彎鉤型，在疊搭植生袋后用于掛主動(dòng)網(wǎng)，以防止植生袋滑落。

3.2 植生袋植生流程

（1）從坡腳靠近擋土墻處呈一字型排狀疊搭第一層植生袋，堆放整齊并夯實(shí)，并在植生袋之間使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┖透餐烈约吧倭堪倌酱?、高羊茅等草種。

（2）在疊搭第二層植生袋之前，須在第一層每?jī)蓚€(gè)植生袋之間連接處放上專用標(biāo)準(zhǔn)連接扣并壓實(shí)于袋內(nèi)，最好再用適當(dāng)?shù)乃畬⒅采笣?rùn)實(shí)，使植生袋達(dá)到滿實(shí)狀態(tài)后，再用同樣的方法堆疊第二層植生袋。第三層至最后一層，如法炮制。

（3）在植生袋疊搭工程完成后，根據(jù)植生袋內(nèi)混合草種的類型，適當(dāng)進(jìn)行澆水、養(yǎng)護(hù)，等出苗后10天左右根據(jù)植被生長(zhǎng)的實(shí)際情況噴灑施肥，以達(dá)到快速覆綠的效果，并在未成功生長(zhǎng)植被的地方補(bǔ)撒草種。后期，還需結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃那闆r和氣候條件，設(shè)計(jì)合理的輪灌系統(tǒng)，保證植被生長(zhǎng)所需的水分充足。

4 結(jié)論

通過(guò)韓城市采煤沉陷區(qū)生態(tài)修復(fù)與農(nóng)業(yè)重建PPP項(xiàng)目應(yīng)用比較，采用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)進(jìn)行英山治理區(qū)的地形測(cè)量，比傳統(tǒng)的人工測(cè)量預(yù)計(jì)的時(shí)間縮短了三分之二。同時(shí)其生成的多樣化的4G產(chǎn)品也為后期的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工作提供了更為直觀、豐富的基礎(chǔ)資料。同時(shí)，在英山治理區(qū)1#采石場(chǎng)采用植生袋植生覆綠技術(shù)，坡體的穩(wěn)定性和植被的出苗率都較高，治理效果良好。通過(guò)對(duì)這兩種技術(shù)的成功應(yīng)用，實(shí)踐了新時(shí)代背景下高效性生產(chǎn)和發(fā)展性生態(tài)治理的理念，也實(shí)現(xiàn)了地形測(cè)繪和覆綠工程的高效技術(shù)的組合，為低巖質(zhì)邊坡、礦區(qū)等工程的治理提供了參考和經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李志學(xué)，顏?zhàn)峡?，張?無(wú)人機(jī)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用探究[J].測(cè)繪通報(bào)，2017（s1）.

[2]陳文學(xué)，譚水位，王曉松.生態(tài)袋護(hù)坡浪蝕特性研究[J].水利學(xué)報(bào)，2013，44（9）：1093-1098.

[3]周德培，張俊云.植被護(hù)坡工程技術(shù)[M].人民交通出版社，2003.

[4]李華翔，寧立波，杜博濤，等.巖質(zhì)邊坡生態(tài)袋覆綠技術(shù)適用條件研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2017（4）：13-18.

[5]態(tài)袋邊坡施工中的兩大問(wèn)題[J].土工基礎(chǔ)，2010，24（4）：56-57.